Répulsif de souris à ultrasons. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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Parmi les vibrations élastiques de l'air, les ultrasons, qui ne sont pas perçus par l'oreille humaine (du latin ultra - plus loin, plus, au-dessus), s'intéressent depuis longtemps à eux-mêmes, dont la limite de fréquence inférieure est considérée comme étant de 20 kHz. Les insectes, les chauves-souris et même les cétacés utilisent avec succès ce don naturel : certains pour la communication, d'autres pour la chasse, d'autres pour repérer le terrain et éviter les obstacles dans des conditions de visibilité insuffisante. En examinant de près le rôle des ultrasons dans le monde animal, une personne prend certains des «brevets» identifiés de la nature dans son arsenal. Il utilise notamment un sifflet "silencieux". Le chasseur souffle dedans, et à cet appel, complètement inaudible pour beaucoup, un chien apparaît soudainement du fourré, percevant adéquatement les commandes données par un tel sifflet.

Non moins populaires sont les échosondeurs à ultrasons, dont les analogues peuvent être attribués en toute sécurité aux "localisateurs" de cétacés et de chauves-souris. En envoyant à l'aide de cet appareil, puis en recevant des impulsions ultrasonores réfléchies par le fond, le capitaine du navire reçoit des informations opérationnelles sur les profondeurs du réservoir.

Est-ce pour l'échographie et d'autres travaux. En chimie, par exemple, il s'agit de la production d'émulsions finement dispersées, en médecine - l'étude des organes internes, dans la détection des défauts métalliques - la détection des coquilles cachées et des fissures dans les pièces moulées. Les fans d'émissions télévisées de vulgarisation scientifique se souviennent probablement de l'expérience spectaculaire montrée à la télévision centrale, où une tasse paisiblement debout se brise soudainement en morceaux, et une explication : une telle destruction se produit lorsque la fréquence d'irradiation ultrasonore coïncide avec la fréquence de résonance d'un vaisseau fragile et que les microexplosions provoquées par les ultrasons peuvent être utilisées de manière prometteuse pour le nettoyage de certaines surfaces.

Procédé d'obtention d'un jet d'air sonore dans des conditions de laboratoire (a) et sirène fonctionnant sur le même principe (b) comme source de vibrations de l'air avec des fréquences multiples du nombre de trous multiplié par le nombre de tours de disque par seconde

Filtre pour lutter contre l'auto-excitation d'un amplificateur de signaux électriques aux fréquences ultrasonores

Une manière non conventionnelle d'obtenir des ultrasons par interruption périodique d'un flux d'air étroitement dirigé par un disque rotatif avec de nombreux trous autour de la circonférence est curieuse. Lorsque le jet est arrêté par la paroi venant en sens inverse, une raréfaction se forme derrière celle-ci, qui est immédiatement remplie d'air ambiant.

Le spectre des oscillations de l'air survenant dans ce cas contient de nombreuses fréquences multiples de la principale (unité - Hz), qui est déterminée par le produit du nombre de trous dans le disque et de sa vitesse de rotation (tour / sec). Bien sûr, les ultrasons sont également présents ici, qui peuvent être utilisés à diverses fins, y compris la lutte contre les rongeurs nuisibles (il est prouvé que les souris et les rats, s'habituant aux vibrations ultrasonores monotones, ne peuvent pas tolérer les changements périodiques de fréquence dans les 25 à 50 kHz ).

Et voici un exemple de l'effet négatif des ultrasons. Vous devez y faire face lorsque vous utilisez des appareils dotés de cascades électroniques à gain élevé, lorsque la rétroaction dite parasite de l'entrée et de la sortie s'affirme. En conséquence, il n'y a pas seulement des ultrasons partiellement reproduits par l'émetteur, à partir desquels les oreilles des gens commencent à faire mal, mais aussi une surcharge cachée, nullement perçue par une personne, de composants radio-électroniques, menaçant leur défaillance. Un tel effet indésirable de capacité parasite est neutralisé en introduisant des filtres RfSfRf spéciaux (par exemple, résistance-condensateur) dans le circuit d'alimentation commun des cascades.

Les méthodes radioélectroniques ne manquent pas non plus de résoudre d'autres problèmes, pas seulement techniques. Par exemple, dans la lutte contre les rongeurs déjà mentionnés, en utilisant leur réaction spécifique aux ultrasons. Les lecteurs du magazine - amateurs de tout faire de leurs propres mains, peuvent se voir recommander l'un de ces modèles anti-souris (anti-rat): un émetteur à ultrasons à commutation automatique.

Schéma de principe et circuit imprimé d'un émetteur d'ultrasons "Anti-rongeurs" fait maison (cliquez pour agrandir)

L'appareil auto-fabriqué "Anti-rongeurs" contient deux générateurs d'oscillations électriques, un étage de sortie puissant et un émetteur électrodynamique d'oscillations ultrasonores, "balançant" l'air ambiant. Le générateur principal fonctionnant dans la région des ultrasons est construit selon le schéma d'un multivibrateur symétrique basé sur des transistors VT1-VT2. La fréquence de commutation correspondante est fixée par les valeurs de capacité des condensateurs C1 et C2, ainsi que la résistance des paires de résistances R2-R3 et R4-R5. Sous réserve des calibres indiqués sur le schéma électrique, elle est environ égale à 25 kHz. Cependant, si les résistances R3 et R4 sont court-circuitées, la fréquence doublera. C'est ce que "fait" le deuxième générateur, monté sur les transistors VT3-VT4, avec une fréquence d'environ sept fois par seconde.

Les hauts et les bas de la tension sur le collecteur VT4 contrôlent le transistor VT5, le déverrouillant et le verrouillant. La jonction collecteur-émetteur ouvert de cette triode semi-conductrice shunte (par l'intermédiaire des diodes VD1 et VD2) les résistances R3 et R4, ce qui fait augmenter la fréquence du générateur principal. Cependant, la commutation du transistor VT5 ne se fait pas par sauts, mais progressivement. Grâce à la chaîne d'intégration R11C5, une sorte de "marche" est obtenue dans la gamme de 25 à 50 kHz.

Avec les mêmes fréquences, les transistors VT6-VT9 de l'étage de sortie fonctionnant en mode clé sont commutés, commandés par des impulsions alternées sur les collecteurs VT1 et VT2. Un niveau de tension élevé à la charge VT1 déverrouille le transistor VT9 et un niveau bas à la sortie de VT2 - le transistor VT6. En conséquence, le courant de la source d'alimentation circule dans un demi-cycle du générateur à travers VA1 de bas en haut, et dans l'autre, lorsque VT7 et VT8 sont ouverts, dans le sens opposé, forçant la tête dynamique à travailler dans une partie inhabituelle de la gamme ultrasonique.

Les pièces pour assembler un tel radiateur nécessitent les plus courantes. En particulier, les résistances MLT-0,25 et les condensateurs KLS (C1, C2), K73-11 (C5, C6), K50-20 (C7). Une tête dynamique "haute fréquence" du type ZGDV-1 convient comme émetteur.

Toutes les parties de l'appareil, à l'exception des puissants transistors VT6-VT9, sont montées sur une carte pseudo-imprimée (fendue) en fibre de verre à feuille unilatérale de 1,5 à 2 mm d'épaisseur. Les transistors VT6-VT9 sont utilisés avec des dissipateurs thermiques rectangulaires, qui sont soit montés sur une carte de circuit imprimé, soit montés directement sur le boîtier de l'appareil, à l'exclusion de la connexion électrique des dissipateurs thermiques entre eux.

Des essais de fonctionnement de l'émetteur d'ultrasons peuvent être effectués en l'alimentant à partir de six cellules galvaniques connectées en série. En mode normal, l'appareil fonctionne en continu, par conséquent, un redresseur avec filtre, conçu pour un courant de charge de 2,5-3 A à une tension de 9 V, doit être utilisé pour l'alimentation.

Auteur : P. Yuriev

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